現在の資料館本館は、建築家・丹下健三が手がけた戦後日本建築の金字塔でもある。丹下が意図したピロティ構造と南北を貫く視線軸は、平和記念公園から原爆ドームへと祈りを繋ぐ神聖な空間として設計された。
近年の博物館展示学の知見を取り入れた大改修では、丹下の建築美学を活かしつつ、来館者が被爆者の「個人の物語」に深く没入できる導線が再構築された。薄暗いドラマ仕立ての空間でショックを与える手法から、自然光と静寂を取り入れた空間で遺品一点一点と静かに対峙する展示構成へと進化を遂げたのだ。作り物の人形を排したことで、丹下の建築が持つ静謐な祈りの強度がより際立つ結果となった。